Modernization of the Programmable logic controller of polymer makeup unit

Abstract

Abstract An essential element in the dewatering process of wastewater sludge is the polymer dosage, the consistency of the preparation and dosing equipment. Cleaned wastewater is carried into the environment, for this reason all pollutants which wastewater contains must be removed in the treatment procedure. At the Mussalo wastewater plant, polymers are used in combination with sludge dewatering decanter for separating the water and, to improve the dry content of the sludge. The manufacturing equipment automatically makes the polymer preparation. The polymer used as well as the dosage are based on sludge pre-testing to ensure a sufficient drying result.

This study aimed to update, the programmable logic controller (PLC) of the polymer makeup unit, at Mussalo wastewater plant. The old programmable logic controller Siemens S5-100U will be replaced in the future with the new S7- 1200 logic controller, replacing should also be possible immediately if there are operational problems with the old logic controller, which is not any more technically supported by the manufacturer (Siemens Automation).

During the programming of the new controller, the simulator tested the functionality of the various circuits and devices, to ensure the reliability of the logic controller as well as the polymer preparation process. Since the treatment process of wastewater must not malfunction or stop due to the failure of the equipment or logic program, it was essential to test its functionality.

Tiivistelmä

Jäteveden lietteen vedenpoistoprosessissa tärkeänä osana on polymeeriannostelu ja etenkin luotettava annostelulaitteisto. Puhdistettu jätevesi johdetaan ympäristöön ja siitä syystä jäteveden käsittelyssä on poistettava kaikki jätevedessä olevat epäpuhtaudet. Mussalon jätevesilaitoksella polymeeriä käytetään lingon yhteydessä, erottamaan lietteessä oleva vesi ja parantamaan lietteen kuiva-ainepitoisuutta. Polymeerin valmistus tehdään automaattisesti valmistuslaitteistolla. Käytettävä polymeeri sekä annostus perustuvat lietteelle tehtyihin kokeisiin, joilla varmistetaan riittävä kuivatustulos.

Tässä työssä päivitettiin Mussalon jätevedenpuhdistamon polymeerin valmistuslaitteiston ohjelmoitava logiikka (PLC). Vanha logiikka Siemens S5-100U korvataan tulevaisuudessa uudella logiikalla S7- 1200. Korvaaminen pitää olla mahdollista välittömästi, mikäli tulee toiminnallisia ongelmia vanhan logiikan kanssa. Vanhaan järjestelmään ei saa laitevalmistajalta teknistä tukea (Siemens automation).

Uuden logiikan ohjelmoinnin yhteydessä testattiin eri piirien ja laitteiden toiminnallisuus simulaattorin avulla. Tällä tavoin saatiin varmistettua logiikan sekä valmistusprosessin toiminta. Prosessista johtuen oli tärkeää testata toiminnallisuus, koska jäteveden käsittelyssä ei saa tulla toimintahäiriöitä eikä alasajoja laitteiden tai ohjelmien toimintahäiriöiden takia.